ФАКТОРЫ СРЕДЫ. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИХ ДЕЙСТВИЯ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

Среда обитания—это та часть природы, которая окружает жи­вой организм и с которой он непосредственно взаимодействует. Со­ставные части и свойства среды многообразны и изменчивы. Лю­бое живое существо живет в сложном и меняющемся мире, по­стоянно приспосабливаясь к нему и регулируя свою жизнедеятель­ность в соответствии с его изменениями.

\ На нашей планете живые организмы освоили четыре основные среды обитания, сильно различающиеся по специфике условии. Водная среда была первой, в которой возникла и распространи­лась жизнь. В последующем живые организмы овладели наземно-воздушной средой, создали и заселили почву. Четвертой специфи­ческой средой жизни стали сами живые организмы, каждый из которых представляет собой целый мир для населяющих его па­разитов или симбионтов.

Приспособления организмов к среде носят название адапта­ции. Способность к адаптациям — одно из основных свойств жиз­ни вообще, так как обеспечивает самую возможность ее существо вания, возможность организмов выживать и размножаться. Адап­тации проявляются на разных уровнях: от биохимии клеток и по­ведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Адаптации возникают и измз-няются в ходе эволюции видов.

? [Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами. Факторы сре­ды многообразны. Они могут быть необходимы или, наоборот, вред­ны для живых существ, способствовать или препятствовать выжи­ванию и размножению. Экологические факторы имеют разную при­роду и специфику действия. Экологические факторы делятся на абиотические и биотические, антропогенные.

^Абиотические факторы—температура, свет, радиоактивное из­лучение, давление, влажность воздуха, солевой состав воды, ве­тер, течения, рельеф местности—это все свойства неживой при­роды, которые прямо или косвенно влияют на живые организмы.

(^ Биотические факторы — это формы воздействия живых су­ществ друг на друга. Каждый организм постоянно испытывает на себе прямое или косвенное влияние других существ, вступает в связь с представителями своего вида и других видов — растения­ми, животными, микроорганизмами, зависит от них и сам ока­зывает на них воздействие. Окружающий органический мир—со­ставная часть среды каждого живого существа.

Взаимные связи организмов — основа существования биоцено-зов и популяций; рассмотрение их относится к области синэко-логии.

Антропогенные факторы — это формы деятельности человече­ского общества, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни. В ходе истории человечества развитие сначала охоты, а затем сельского хозяйства, промышленности, транспорта сильно изменило природу нашей планеты. Значение антропогенных воз­действий на весь живой мир Земли продолжает стремительно воз­растать^

Хотя человек влияет на живую природу через изменение абио­тических факторов и биотических связей видов, деятельность лю­дей на планете следует выделять в особую силу, не укладываю­щуюся в рамки этой классификации. В настоящее время практи­чески вся судьба живого покрова Земли и всех видов организмов находится в руках человеческого общее гва, зависит от антропо-генного влияния на природу.

Один и тот же фактор среды имеет различное значение в жиз­ни совместно обитающих организмов разных видов. Например, сильный ,ветер зимой неблагоприятен для крупных, обитающих от­крыто животных, но не действует на более мелких, которые укры­ваются в норах или под снегом. Солевой состав почвы важен для

питания растений, но безразличен для большинства наземных жи­вотных и т. п.

Некоторые свойства среды остаются относительно постоянны­ми на протяжении длительных периодов времени в эволюции ви­дов. Таковы сила тяготения, солнечная постоянная, солевой состав океана, свойства атмосферы. ^Большинство экологических факто­ров—температура, влажность," ветер, осадки, наличие укрытий, пищи, хищники, паразиты, конкуренты и т. д.—очень изменчиво в пространстве и времени. Степень изменчивости каждого из этих факторов зависит от особенностей среды обитания. Например, тем­пература сильно варьирует на поверхности суши, но почти посто­янна на дне океана или в глубине пещер. Паразиты млекопитаю­щих живут в условиях избытка пищи, тогда как для свободножи-вущих хищников ее запасы все время меняются вслед за измене­нием численности жертв-J

Л\ (.Изменения факторов среды во времени могут быть: 1) регу­лярно-периодическими, меняющими силу воздействия в связи со временем суток или сезоном года или ритмом приливов и отливов в океане; 2) нерегулярными, без четкой периодичности, например изменения погодных условий в разные годы, явления катастрофи­ческого характера—бури, ливни, обвалы и т. п.; 3) направлен­ными на протяжении известных, иногда длительных, отрезков вре­мени, например при похолодании или потеплении климата, зара­стании водоемов, постоянном выпасе скота на одном и том же участке и т. п.

^ ".[Экологические факторы среды оказывают на живые организмы различные воздействия, т. е. могут влиять как раздражители, вы­зывающие приспособительные изменения физиологических и био­химических функций; как ограничители, обусловливающие невоз­можность существования в данных условиях; как модификаторы, вызывающие анатомические и морфологические изменения орга­низмов; как сигналы, свидетельствующие об изменениях других факторов среды.

Несмотря на большое разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия на организмы и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей.

Закон оптимума. Каждый фактор имеет лишь определенные пределы положительного влияния на организмы. Результат дейст­вия переменного фактора зависит прежде всего от силы его про­явления. Как недостаточное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизнедеятельности особей. Благо­приятная сила воздействия называется зоной оптимума экологи­ческого фактора или просто оптимумом для организмов данного вида. Чем сильнее отклонения от оптимума, тем больше выраже­но угнетающее действие данного фактора на организмы (зона пессимума). '^Максимально и минимально переносимые значения фактора—это критические точки, за пределами которых сущест­вование уже невозможно, наступает смерть. Шределы выносливо- (^ сти между критическими точками называют экологической валент-

ностью живых существ по ог-ношению к конкретному фах-тору среды.

Представители разных ви­дов сильно отличаются друг от друга как по положению оп­тимума, так и по экологиче­ской валентности. Так, напри­мер песцы в тундре могут пе­реносить колебания темперагу-ры воздуха в диапазоне около 80 °С (от +30 до —55 °С), тог­да как тепловодные рачки Сэ-pilia mirabilis выдерживают из­менения температуры воды в интервале не более 6°С (от 23

Рис 1 Зависимость результата дей­ствия экологического фактора от его интенсивности (по В А Радкевичу, 1977)

до 29 °С). Одна и та же сила проявления фактора может быгь оптимальной для одного вида, пессимальной—для другого и вы­ходить за пределы выносливости для третьего.

Широкую экологическую валентность вида по отношению i< абиотическим факторам среды обозначают добавлением к назва­нию фактора приставки «эври»5^3вритермные виды—выносящие значительные колебания температуры, эврибатные — широкий диа­пазон давления, эврнгалинные—разную степень засоления среды. ''" [Неспособность переносить значительные колебания фактора, или "узкая экологическая валентность, характеризуется пристав­кой «стено»—стеноэермные, стенобатные, стеногалинные виды и т д В более широком смысче слова виды, для существования которых необходимы строго определенные экологические условия, называют стенобионтными, а те, которые способны приспосабля-вагься к разной экологической обстановке,—эврибионтными. \

2. Неоднозначность действия фактора на разные функции. Каждый фактор неодинаково влияет на разные функции организма. Оптимум для одних процессов может являться пессимумом для других. Так, температура воздуха от 40 до 45 °С у холоднокроз-ных животных сильно увеличивает скорость обменных процессов в организме, но тормозит двигательную активность, и животные впадают в тепловое оцепенение Для многих рыб температура во­ды, оптимальная для созревания половых продуктов, неблагопри­ятна для икрометания, которое происходит при другом темпера­турном интервале.

Жизненный цикл, в котором в определенные периоды орга­низм осуществляет преимущественно те или иные функции (пи­тание, рост, размножение, расселение и т п), всегда согласован с сезонными изменениями комплекса фаморов среды Подвижные организмы могут также менять места обигания для успешного осу­ществления всех своих жизненных функций.